Quelle est la relation qui relie les traits fonctionnels agrégés de la communauté et la fertilité du sol ?

Un objectif de l’écologie fonctionnelle est d’être capable de prédire l’assemblage des communautés en fonction de leur position le long de gradients environnementaux. C’est quelque chose qui a déjà été fait avec succès en utilisant des modèles comme CATS ou TRAITSPACE. Ces modèles ont déjà permis de faire de bonnes prédictions de l’abondance relative des espèces en fonction des valeurs de leurs traits et des traits agrégés de la communauté. Il est généralement admis par de nombreux auteurs que la fertilité du sol fait partie de ces gradients environnementaux qui vont fortement influencer la répartition des espèces et des communautés végétales. C’est pourquoi dans la littérature, il est régulièrement émis l’hypothèse qu’il existe des relations entre les traits fonctionnels agrégés par la communauté et la fertilité du sol qui s’applique à cette échelle. Ces relations entre traits et fertilité sont généralement admises et constituent la base de nombreux travaux, mais elles ne sont pas comparables entre elles et n’ont jamais pu être démontrées mathématiquement. C’est pourquoi elles ne peuvent pas être généralisées à grande échelle. L’objectif principal de mon doctorat est de tester et quantifier ces relations d’une manière comparable d’un endroit à l’autre. Il existe des guides communément utilisés en écologie des communautés, sur les méthodes standardisées et les protocoles à utiliser pour mesurer les traits fonctionnels de façon reproductible d’une étude à une autre. Ce n’est pas aussi simple pour mesurer la fertilité du sol. En effet, les méthodes utilisées pour le faire ont été développées pour l’agriculture, pour une espèce donnée, un climat particulier et un sol particulier. Ces méthodes, très spécifiques, ne sont pas adaptées pour caractériser la fertilité généralisée du sol qui s’applique à l’échelle de l’ensemble des espèces d’une communauté. La démarche présentée dans ce doctorat peut être décrite en trois étapes. La première étape est de développer une méthode qui permette de mesurer la fertilité généralisée. Pour le faire, nous avons utilisé les équations structurelles, en particulier le modèle de mesure de variable latente appliqué à des mesures de croissances de quatre espèces de prairies (F. rubra, T. pratense, T. aestivum, et A. thaliana) qui ont poussé dans des sols collectés dans le sud du Québec. Le modèle permet de prédire et quantifier la fertilité généralisée en utilisant la réponse des plantes de manière indépendante des caractéristiques du sol. Nous avons aussi cherché à améliorer la méthode en développant trois autres protocoles pour mesurer cette fertilité généralisée. La deuxième étape consistait à mesurer sur les mêmes sites où nous avons mesuré la fertilité, les traits fonctionnels agrégés par la communauté en utilisant les méthodes disponibles dans les guides. Cela nous a permis d’étudier les corrélations entre les mesures de fertilité que nous avons réalisées et les différents traits fonctionnels que nous avons mesurés sur le terrain au Québec. Et finalement, la troisième étape consistait à valider la méthode dans une autre région géographique. Pour cela, je suis allé sur un site étudié par le CNRS de Montpellier, dans le sud de la France où j’ai mesuré la fertilité généralisée. Nous avons ensuite pu comparer ces mesures de fertilité avec les mesures de traits fonctionnels qui avaient déjà été faites dans les études précédentes du CNRS. Cette dernière étape consistait à (i) vérifier s’il était possible de généraliser notre méthode à d’autres endroits et (ii) vérifier si les relations traits-fertilité étaient conservées entre les sites du Québec et de la France. Les résultats montrent que les réponses de croissance des quatre espèces sont fortement corrélées et que le modèle de mesure permet de quantifier la fertilité généralisée du sol. Ces mesures sont également de meilleurs prédicteurs de la production de biomasse des communautés naturelles des sites lorsqu’elles ont poussé dans les mêmes conditions environnementales que les RGR des quatre espèces ou les flux de nutriments (N, P, K). Les résultats montrent également que les mesures de traits fonctionnels sont fortement corrélées avec les mesures de fertilité généralisée et que ces corrélations sont généralement plus fortes qu’avec les mesures de nutriments du sol. La méthode a pu être appliquée au sud de la France et les relations trait-fertilité identifiées au Québec semblent se conserver là-bas

Rotavirus-Like Particles: A Novel Nanocarrier for the Gut

The delivery of bioactive molecules directly to damaged tissues represents a technological challenge. We propose here a new system based on virus-like particles (VLP) from rotavirus, with a marked tropism for the gut to deliver bio-active molecules to intestinal cells. For this, nonreplicative VLP nanoparticles were constructed using a baculovirus expression system and used to deliver an exogenous biomolecule, the green fluorescent protein (GFP), into either MA104 cells or intestinal cells from healthy and 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS)-treated mice. Our results show that expression of rotavirus capsid proteins in baculovirus led to the auto assembly of VLP that display similar properties to rotavirus. In vitro experiments showed that VLP were able to enter into MA104 cells and deliver the reporter protein. Intragastric administration of fluorescent VLP in healthy and TNBS-treated mice resulted in the detection of GFP and viral proteins in intestinal samples. Our results demonstrate an efficient entry of non-replicative rotavirus VLP into the epithelial cell line MA104 and provide the first in vivo evidence of the potential of these nanoparticles as a promising safe candidate for drug delivery to intestinal cells

Impact of CodY protein on metabolism, sporulation and virulence in Clostridioides difficile ribotype 027

Toxin synthesis and endospore formation are two of the most critical factors that determine the outcome of infection by Clostridioides difficile. The two major toxins, TcdA and TcdB, are the principal factors causing damage to the host. Spores are the infectious form of C. difficile, permit survival of the bacterium during antibiotic treatment and are the predominant cell form that leads to recurrent infection. Toxin production and sporulation have their own specific mechanisms of regulation, but they share negative regulation by the global regulatory protein CodY. Determining the extent of such regulation and its detailed mechanism is important for understanding the linkage between two apparently independent biological phenomena and raises the possibility of creating new ways of limiting infection. The work described here shows that a codY null mutant of a hypervirulent (ribotype 027) strain is even more virulent than its parent in a mouse model of infection and that the mutant expresses most sporulation genes prematurely during exponential growth phase. Moreover, examining the expression patterns of mutants producing CodY proteins with different levels of residual activity revealed that expression of the toxin genes is dependent on total CodY inactivation, whereas most sporulation genes are turned on when CodY activity is only partially diminished. These results suggest that, in wild-type cells undergoing nutrient limitation, sporulation genes can be turned on before the toxin genes

Combining magnetic hyperthermia and dual T1/T2 MR imaging using highly versatile iron oxide nanoparticles

[EN] Magnetic hyperthermia and magnetic resonance imaging (MRI) are two of the most important biomedical applications of magnetic nanoparticles (MNPs). However, the design of MNPs with good heating performance for hyperthermia and dual T1/T2 contrast for MRI remains a considerable challenge. In this work, ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticles (USPIONs) are synthesized through a simple one-step methodology. A post-synthetic purification strategy has been implemented in order to separate discrete nanoparticles from aggregates and unstable nanoparticles, leading to USPIONs that preserve chemical and colloidal stability for extended periods of time. The optimized nanoparticles exhibit high saturation magnetization and show good heating efficiency in magnetic hyperthermia experiments. Remarkably, the evaluation of the USPIONs as MRI contrast agents revealed that the nanoparticles are also able to provide significant dual T1/T2 signal enhancement. These promising results demonstrate that USPIONs are excellent candidates for the development of theranostic nanodevices with potential application in both hyperthermia and dual T1/T2 MR imaging.We are grateful to the Spanish Government (projects MAT2015-64139-C4-1-R and AGL2015-70235-C2-2-R (MINECO/FEDER)) and the Generalitat Valenciana (Projects PROMETEO/2018/024 and PROMETEOII/2014/047) for financial support. S. S. C. is grateful to the Spanish MEC for his FPU grant. JG acknowledges funding from FCT and the ERDF through NORTE2020 through the project Self-reporting immunestimulating formulation for on-demand cancer therapy with real-time treatment response monitoring (028052).Sánchez-Cabezas, S.; Montes-Robles, R.; Gallo, J.; Sancenón Galarza, F.; Martínez-Máñez, R. (2019). Combining magnetic hyperthermia and dual T1/T2 MR imaging using highly versatile iron oxide nanoparticles. Dalton Transactions. 48(12):3883-3892. https://doi.org/10.1039/c8dt04685aS388338924812Lee, J.-H., Jang, J., Choi, J., Moon, S. H., Noh, S., Kim, J., … Cheon, J. (2011). Exchange-coupled magnetic nanoparticles for efficient heat induction. Nature Nanotechnology, 6(7), 418-422. doi:10.1038/nnano.2011.95Hauser, A. K., Wydra, R. J., Stocke, N. A., Anderson, K. W., & Hilt, J. Z. (2015). Magnetic nanoparticles and nanocomposites for remote controlled therapies. Journal of Controlled Release, 219, 76-94. doi:10.1016/j.jconrel.2015.09.039González, B., Ruiz-Hernández, E., Feito, M. J., López de Laorden, C., Arcos, D., Ramírez-Santillán, C., … Vallet-Regí, M. (2011). Covalently bonded dendrimer-maghemite nanosystems: nonviral vectors for in vitro gene magnetofection. Journal of Materials Chemistry, 21(12), 4598. doi:10.1039/c0jm03526bGallo, J., Long, N. J., & Aboagye, E. O. (2013). Magnetic nanoparticles as contrast agents in the diagnosis and treatment of cancer. 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Origin of reduced magnetization and domain formation in small magnetite nanoparticles

The structural, chemical, and magnetic properties of magnetite nanoparticles are compared. Aberration corrected scanning transmission electron microscopy reveals the prevalence of antiphase boundaries in nanoparticles that have significantly reduced magnetization, relative to the bulk. Atomistic magnetic modelling of nanoparticles with and without these defects reveals the origin of the reduced moment. Strong antiferromagnetic interactions across antiphase boundaries support multiple magnetic domains even in particles as small as 12–14 nm

Magnetic Iron Oxide Nanoparticles: Synthesis and Surface Functionalization Strategies

Surface functionalized magnetic iron oxide nanoparticles (NPs) are a kind of novel functional materials, which have been widely used in the biotechnology and catalysis. This review focuses on the recent development and various strategies in preparation, structure, and magnetic properties of naked and surface functionalized iron oxide NPs and their corresponding application briefly. In order to implement the practical application, the particles must have combined properties of high magnetic saturation, stability, biocompatibility, and interactive functions at the surface. Moreover, the surface of iron oxide NPs could be modified by organic materials or inorganic materials, such as polymers, biomolecules, silica, metals, etc. The problems and major challenges, along with the directions for the synthesis and surface functionalization of iron oxide NPs, are considered. Finally, some future trends and prospective in these research areas are also discussed

The evolving SARS-CoV-2 epidemic in Africa: Insights from rapidly expanding genomic surveillance

INTRODUCTION Investment in Africa over the past year with regard to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) sequencing has led to a massive increase in the number of sequences, which, to date, exceeds 100,000 sequences generated to track the pandemic on the continent. These sequences have profoundly affected how public health officials in Africa have navigated the COVID-19 pandemic. RATIONALE We demonstrate how the first 100,000 SARS-CoV-2 sequences from Africa have helped monitor the epidemic on the continent, how genomic surveillance expanded over the course of the pandemic, and how we adapted our sequencing methods to deal with an evolving virus. Finally, we also examine how viral lineages have spread across the continent in a phylogeographic framework to gain insights into the underlying temporal and spatial transmission dynamics for several variants of concern (VOCs). RESULTS Our results indicate that the number of countries in Africa that can sequence the virus within their own borders is growing and that this is coupled with a shorter turnaround time from the time of sampling to sequence submission. Ongoing evolution necessitated the continual updating of primer sets, and, as a result, eight primer sets were designed in tandem with viral evolution and used to ensure effective sequencing of the virus. The pandemic unfolded through multiple waves of infection that were each driven by distinct genetic lineages, with B.1-like ancestral strains associated with the first pandemic wave of infections in 2020. Successive waves on the continent were fueled by different VOCs, with Alpha and Beta cocirculating in distinct spatial patterns during the second wave and Delta and Omicron affecting the whole continent during the third and fourth waves, respectively. Phylogeographic reconstruction points toward distinct differences in viral importation and exportation patterns associated with the Alpha, Beta, Delta, and Omicron variants and subvariants, when considering both Africa versus the rest of the world and viral dissemination within the continent. Our epidemiological and phylogenetic inferences therefore underscore the heterogeneous nature of the pandemic on the continent and highlight key insights and challenges, for instance, recognizing the limitations of low testing proportions. We also highlight the early warning capacity that genomic surveillance in Africa has had for the rest of the world with the detection of new lineages and variants, the most recent being the characterization of various Omicron subvariants. CONCLUSION Sustained investment for diagnostics and genomic surveillance in Africa is needed as the virus continues to evolve. This is important not only to help combat SARS-CoV-2 on the continent but also because it can be used as a platform to help address the many emerging and reemerging infectious disease threats in Africa. In particular, capacity building for local sequencing within countries or within the continent should be prioritized because this is generally associated with shorter turnaround times, providing the most benefit to local public health authorities tasked with pandemic response and mitigation and allowing for the fastest reaction to localized outbreaks. These investments are crucial for pandemic preparedness and response and will serve the health of the continent well into the 21st century

Quelle est la relation qui relie les traits fonctionnels agrégés de la communauté et la fertilité du sol ?

Un objectif de l’écologie fonctionnelle est d’être capable de prédire l’assemblage des communautés en fonction de leur position le long de gradients environnementaux. C’est quelque chose qui a déjà été fait avec succès en utilisant des modèles comme CATS ou TRAITSPACE. Ces modèles ont déjà permis de faire de bonnes prédictions de l’abondance relative des espèces en fonction des valeurs de leurs traits et des traits agrégés de la communauté. Il est généralement admis par de nombreux auteurs que la fertilité du sol fait partie de ces gradients environnementaux qui vont fortement influencer la répartition des espèces et des communautés végétales. C’est pourquoi dans la littérature, il est régulièrement émis l’hypothèse qu’il existe des relations entre les traits fonctionnels agrégés par la communauté et la fertilité du sol qui s’applique à cette échelle. Ces relations entre traits et fertilité sont généralement admises et constituent la base de nombreux travaux, mais elles ne sont pas comparables entre elles et n’ont jamais pu être démontrées mathématiquement. C’est pourquoi elles ne peuvent pas être généralisées à grande échelle. L’objectif principal de mon doctorat est de tester et quantifier ces relations d’une manière comparable d’un endroit à l’autre. Il existe des guides communément utilisés en écologie des communautés, sur les méthodes standardisées et les protocoles à utiliser pour mesurer les traits fonctionnels de façon reproductible d’une étude à une autre. Ce n’est pas aussi simple pour mesurer la fertilité du sol. En effet, les méthodes utilisées pour le faire ont été développées pour l’agriculture, pour une espèce donnée, un climat particulier et un sol particulier. Ces méthodes, très spécifiques, ne sont pas adaptées pour caractériser la fertilité généralisée du sol qui s’applique à l’échelle de l’ensemble des espèces d’une communauté. La démarche présentée dans ce doctorat peut être décrite en trois étapes. La première étape est de développer une méthode qui permette de mesurer la fertilité généralisée. Pour le faire, nous avons utilisé les équations structurelles, en particulier le modèle de mesure de variable latente appliqué à des mesures de croissances de quatre espèces de prairies (F. rubra, T. pratense, T. aestivum, et A. thaliana) qui ont poussé dans des sols collectés dans le sud du Québec. Le modèle permet de prédire et quantifier la fertilité généralisée en utilisant la réponse des plantes de manière indépendante des caractéristiques du sol. Nous avons aussi cherché à améliorer la méthode en développant trois autres protocoles pour mesurer cette fertilité généralisée. La deuxième étape consistait à mesurer sur les mêmes sites où nous avons mesuré la fertilité, les traits fonctionnels agrégés par la communauté en utilisant les méthodes disponibles dans les guides. Cela nous a permis d’étudier les corrélations entre les mesures de fertilité que nous avons réalisées et les différents traits fonctionnels que nous avons mesurés sur le terrain au Québec. Et finalement, la troisième étape consistait à valider la méthode dans une autre région géographique. Pour cela, je suis allé sur un site étudié par le CNRS de Montpellier, dans le sud de la France où j’ai mesuré la fertilité généralisée. Nous avons ensuite pu comparer ces mesures de fertilité avec les mesures de traits fonctionnels qui avaient déjà été faites dans les études précédentes du CNRS. Cette dernière étape consistait à (i) vérifier s’il était possible de généraliser notre méthode à d’autres endroits et (ii) vérifier si les relations traits-fertilité étaient conservées entre les sites du Québec et de la France. Les résultats montrent que les réponses de croissance des quatre espèces sont fortement corrélées et que le modèle de mesure permet de quantifier la fertilité généralisée du sol. Ces mesures sont également de meilleurs prédicteurs de la production de biomasse des communautés naturelles des sites lorsqu’elles ont poussé dans les mêmes conditions environnementales que les RGR des quatre espèces ou les flux de nutriments (N, P, K). Les résultats montrent également que les mesures de traits fonctionnels sont fortement corrélées avec les mesures de fertilité généralisée et que ces corrélations sont généralement plus fortes qu’avec les mesures de nutriments du sol. La méthode a pu être appliquée au sud de la France et les relations trait-fertilité identifiées au Québec semblent se conserver là-bas

Resténoses et sténoses résiduelles post endartériectomies carotidiennes (étude rétrospective de 341 patients au CHU de Reims)

REIMS-BU Santé (514542104) / SudocSudocFranceF